【題目】碳酸錳(MnCO3是理想的高性能強磁性材料,也是制備Mn2O3、MnO2等錳的氧化物的重要原料,廣泛用于電子、化工、醫(yī)藥等行業(yè)。

(1工業(yè)上制備方程式為:MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH42SO4+CO2↑+H2O。反應中通常需加入稍過量的NH4HCO3,且控制溶液的pH為6.8~7.4.加入稍過量的NH4HCO3的目的是

(2實驗室模擬工業(yè)二氧化錳制備硫酸錳裝置如

石灰乳參與反應的化學方程式為 。

反應過程中,為使SO2盡可能轉化完全,在通入SO2和N2比例一定、不改變固液投料的條件下,可采取的合理措施有 。

(3MnCO3在空氣中加熱易轉化為不同價態(tài)的錳的氧化物,其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。則300時,剩余固體中n(Mnn(O ;圖中點D對應固體的成分為 填化學式。

【答案】(1加入稍過量的NH4HCO3能提高MnSO4的轉化率,使MnCO3沉淀完全

(2Ca(OH2SO2=CaSO3+H2O;

控制適當?shù)臏囟、緩慢通人混合氣體

12 (3分Mn3O4和MnO(或其他合理表達

【解析】

試題分析:(1MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH42SO4+CO2↑+H2O。反應中通常需加入稍過量的NH4HCO3,且控制溶液的pH為6.8~7.4;加入稍過量的NH4HCO3的目的是提高MnSO4的轉化率,使MnCO3沉淀完全;

(2根據(jù)制備硫酸錳裝置圖,

石灰乳是防止二氧化硫污染空氣,參與反應的化學方程式為Ca(OH2十SO2=CaSO3+H2O。

反應過程中,為使SO2盡可能轉化完全,在通入SO2和N2比例一定、不改變固液投料的條件下,可采取的合理措施有控制適當?shù)臏囟、緩慢通人混合氣體。

(3設MnCO3的物質的量為1 mol,即質量為115 g

A點剩余固體質量為115 g×75.65%=87 g

減少的質量為115 g-87 g=28 g

可知MnCO3失去的組成為CO

故剩余固體的成分為MnO2

C點剩余固體質量為115 g×61.74%=71 g

據(jù)錳元素守恒知m(Mn=55 g,則m(O1=71 g-55 g=16 g

則n(Mnn(O=11

故剩余固體的成分為MnO

同理,B點剩余固體質量為115 g×66.38%=76.337 g

因m(Mn=55 g,則m(O2=76.337 g-55 g=21.337 g

則n(Mnn(O=34

故剩余固體的成分為Mn3O4

因D點介于B、C之間,故D點對應固體的成分為Mn3O4與MnO的混合物

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